JP5237372B2 - コーヒーマシン - Google Patents

Description

本発明は、コーヒー飲料を作るためのマシンに関する。

従来の自動または半自動のコーヒーマシンは、ボイラーで加熱され適切な内部管を通して閉鎖ピストンまで運ばれてきた注入水が運ばれる注入チャンバを形成するために、閉鎖ピストンとの解放位置から嵌合位置へ可逆的に可動な注入シリンダを有する注入ユニットを備えている。

注入シリンダは、その内部に、使用済みコーヒー粉末の滓を廃棄するためのスクレーパーと連動して作動する排出ピストンを備えている。

一般的に、動作サイクルは、注入シリンダ内にコーヒー粉末を投入する工程と、注入チャンバを形成して注入を達成するために、注入シリンダを閉鎖ピストンと嵌合状態にするために外向きに移動する工程と、使用済みのコーヒー粉末の滓を排出して新しいコーヒー粉末を投入するために、注入シリンダを閉鎖ピストンから解放するためにもとの位置に戻す工程を備えている。

このようなコーヒーマシンだと、そのマシンが備える注入ユニットの配置および構成、さらに各種機構によって、必要以上に容量が大きくなってしまう恐れがある。

一般的に、注入ユニットは固有の支持フレームを有しており、マシンのケーシングの中に取り付けられている。注入ユニットを対応するフレームに搭載すること、およびマシンのケーシングに注入ユニットのフレームを搭載することは、困難であり、複雑であり、費用がかかる場合がある。

さらに、そのようなコーヒーマシンの構成では、過度のマシンのコンパクト化に起因する設計の制約が発生し、全体の部品数の増加に繋がる可能性がある。

主に洗浄および／または保守のために注入シリンダを取り外し可能とすることはいよいよ求められるろうになっており、概して、注入ユニットの構造の複雑化に繋がっている。

従来のマシンでは、１つの動作サイクルとその次のサイクルの間に長い中断が発生すると、性能が低下する恐れがある。この場合、水理的回路の部品が最適な温度に達するまで、相当の予熱時間を待つ必要が発生する。

欧州特許第０４８６４３３号、および欧州特許第０４８６４３５号は、本願請求項１のプレアンブルに関するコーヒーマシンを開示している。

欧州特許発明明細書第０４８６４３３Ｂ１号 欧州特許発明明細書第０４８６４３５Ｂ１号

したがって、本発明によって提案される技術的課題は、従来技術の技術的問題を排除することを可能とする、コーヒー飲料を作るためのマシンを製造することである。

本技術的課題の範囲において、本発明の１つの目的は、内部の部品全てに簡単にアクセス可能であり、コンパクトであり、構成的にも構造的にも簡素であり、高性能かつ信頼性の高いコーヒーマシンを製造することである。

本発明の欠くことのできない目的は、マシンが長時間静止した後の動作サイクルにおいても、上質な飲料を最適な温度で提供できる高性能なコーヒーマシンを製造することである。

本発明に従った技術的課題は、上記及び他の目的と共に、請求項１に係るコーヒーマシンを製造することよって達成される。

また、本発明の他の特徴は、従属請求項に定義される。

本発明のさらなる特徴及び利点は、本発明に係るコーヒーマシンの、添付図面に例示的であるが非制限的に示されている、１つまたは複数の好適ではあるが排他的ではない実施形態の説明からより明らかになるであろう。

本発明に係るコーヒーマシンの斜視断面図であり、注入ユニットの本体部がコーヒーマシンのボディおよび他の部品を支持するケーシングとなっている状態を概略的に強調して示す。 本発明に係るコーヒーマシンの注入ユニットの本体部の分解斜視図である。 図２に示すコーヒーマシンのキャリアの運動ユニットの概略図である。 図２に示すコーヒーマシンの注入シリンダ／閉鎖ピストンをセットで示しており、注入状態、および後続の２つの排出ステップ、すなわち遠隔の供給位置に飲料を運ぶダクトの排出ステップを示す。 図２に示すコーヒーマシンの注入シリンダ／閉鎖ピストンをセットで示しており、注入状態、および後続の２つの排出ステップ、すなわち遠隔の供給位置に飲料を運ぶダクトの排出ステップを示す。 図２に示すコーヒーマシンの注入シリンダ／閉鎖ピストンをセットで示しており、注入状態、および後続の２つの排出ステップ、すなわち遠隔の供給位置に飲料を運ぶダクトの排出ステップを示す。 図２に示すマシンのキャリアと注入シリンダ間の、取り外し可能な連結システムを示す。 ボイラーから回収される熱エネルギーが、少なくとも１つの閉鎖ピストンの予熱用に供給される、本発明に係るコーヒーマシンの概略図である。

上述の図面において、コーヒーマシンの全体に参照符号１が付される。

コーヒーマシン１は、本体部１６を備え、本体部１６は、注入シリンダ４が注入チャンバ５を形成するため閉鎖ピストン３と嵌合される位置と、コーヒー粉末を（具体的には、図示しないローダーを用いて）投入するため閉鎖ピストン３から解放された位置との間で可逆的に移動するための空間８を区画するシェルにより形成される。

シェルは互いに結合される第一および第二ハーフシェル６および７を備えており、これらは注入シリンダ４の可逆的な移動のための空間８を区画することが好適であるが、その代わりにシェルは単一のブロック構造を有しても、２つ以上の部材により形成されていてもよい。

シェルはケーシングを直接形成しており、コーヒーマシン１のボディ８０および他の部品を支持する。

図１および図２において、複数の連結ねじ９５が例示されているが、それぞれ適切な台座９６と締結されることにより、コーヒーマシン１のボディ８０および他の部品と注入ユニットの本体部１６とを結合することができる。

注入シリンダ４は、空間８内に配置されたキャリア９により強固に支持されている。

キャリア９は、平行移動軸１０に沿って移動可能な回転軸１１を有しており、平行移動軸１０は回転軸１１と直交しており、閉鎖ピストン３の軸１３とは平行である。

閉鎖ピストン３の軸１３は、水平方向に対して傾斜していることが望ましい。

前記コーヒー粉末の投入を行うために注入シリンダ４の軸１２が平行移動軸１０を横切るように向けられた第一角度位置と、注入シリンダの軸１２が平行移動軸１０に対して平行に向けられた第二角度位置との間で、キャリア９が回転軸１１の周りを回転するための手段が設けられている。

さらに、注入シリンダ４の側部には、キャリア９を平行移動軸１０に沿って移動させるための手段が設けられており、閉鎖ピストン３との嵌合状態を達成する。

具体的には、閉鎖ピストン３は、注入ユニット２の本体部１６の空間８の上方部に支持されており、注入シリンダ４が空間８内を上方に移動すると閉鎖ピストン３と嵌合し、下方に移動すると閉鎖ピストン３から解放されるようになっている。詳細は下記の通りである。

閉鎖ピストン３は、ボイラー５１と水理的に接続されており、ボイラー５１から注入水を供給される。閉鎖ピストン３は、本体部１６に強固に固定された支持および案内要素５５に、弾性要素５７を介在して取り付けられている。

閉鎖ピストン３は、注入水の注入口（図示しない）を開放する位置と（注入チャンバ内に存在するコーヒー粉末の圧力が注入に最適な状態で、閉鎖ピストン３が、シリンダ４と嵌合している場合）、該注入口を開放しない位置（閉鎖ピストン３が、注入シリンダ４から解放されている場合または、嵌合されているが、コーヒー粉末の圧力が最適な注入に十分でないと判断された場合）との間を軸１３に沿って移動可能である。

ボイラー５１はカバージャケット１２０を有し、カバージャケット１２０は注入ユニット２の本体部１６においてボイラー５１と空間８を分離する壁に形成された適切な開口部５４によって空間８と連通する空気チャンバ５３を区画する。

注入シリンダ４およびキャリア９は、好ましくはスナップ式の取り外し可能な相互連結部８１である係合手段８１を有している。係合手段８１は、注入ユニット２の本体部１６の、空間８に向けて開放されマシンの外部からのアクセスが可能な適切な窓１４を介して、注入シリンダ４を手動で取り外せるように適合されている。

手段８１は、キャリア９に形成された対応する凹部２０３に係合可能に構成されている、注入シリンダ４の側面から突出する引き込み式の歯２０２と、注入シリンダ４に固定された支持体２０５に組み込まれた、歯２０２を引き込むためのコントロールボタン２０４と、により構成されている。

注入シリンダ４が空間８から取り外し可能に形成されていることにより、注入シリンダ４の検査およびクリーニングを極めて簡単に単純な方法で行うことができる。

好ましくは、コーヒーマシンの水タンク（図示せず）は、窓１４を覆うように配置されている。

キャリアの平行移動手段は、平行移動軸１０と平行に配置されたねじ２１に組み込まれたナット２０を有しており、ナット２０はモーター２２により（減速ギアおよびトランスミッションを介して）回転駆動が可能となっている（ただし、自身の軸に沿った平行移動に制限されている）。

キャリア９の平行移動手段は、空間８の外側に配置されおてり、また、本体部１６の部品１８に支持されている。

ナット２０は、回転軸１１の周りにキャリア９の回転ピン１９を有している。

回転ピン１９は、本体部１６の第一側壁１８に形成され平行移動軸１０に平行して延在するスライドスルースロット１７に沿って配置されたキャリア９の取り付け部１５の軸受２０６に係合されている。

注入ユニット２は、注入チャンバから使用済みコーヒー粉末の滓を排出する排出システムを有している。排出システムは、注入シリンダ４のアクセス口の側の２８に軸支されているスクレーパー２７を有しており、注入シリンダ４に収納された排出ピストン２９と連動して回転可能である。また、排出ピストン２９は、注入シリンダ４の底に接近した引き込み位置と、注入シリンダ４の底から離間した引き出し位置との間で、同軸上において移動が可能である。

キャリア９の回転手段は、キャリア９を回転させるためのカム２３を有しており、キャリア９から突出する突起２５が係合されている。また、他の実施例では、突起２５は、注入シリンダ４から突出しており、より詳細には、注入シリンダ４に支持される部分、すなわち排出ピストン２９のロッド３３等から突出している。

また、回転カム２３は、注入ユニット２の本体部１６の第一側壁１８に形成されている。

キャリア９の回転カム２３はスロット形状であり、詳細には、スライドスロット１７とは分離して異なる形に形成されていてもよく、また、他の実施例ではスライドスロット１７の延長部に形成されていてもよい。

注入ユニット２の本体部１６の第一側壁１８に対向するのは、注入ユニット２の本体部１６の第二側壁２６であり、そこには注入シリンダ４を取り出すための窓１４が形成されている。

排出ピストン２９の駆動手段は、空間８内において注入シリンダ４の底よりも下に配置されている。

スクレーパー２７の運動機構は、スクレーパー２７から突出する適切なカム１２１を備えており、排出ピストン２９が使用済みコーヒー粉末の滓を排出した際に、注入シリンダ４のアクセス口を清掃するためスクレーパー２７を回転運動させる。スクレーパー２７は、より詳細には、注入シリンダ４の軸１２に平行なヒンジピン１２３を備えている。ヒンジピン１２３は、図示しない伸縮ばねに抗して注入シリンダ４のアクセス口の側の休止位置に向かって付勢される。

本発明の特に好的な実施形態によると、コーヒーマシン１は、注入チャンバ５で製造された飲料をリモートディスペンサー６２に運搬するダクト５８と、ダクト５８を注入チャンバ５または排出ラインに選択的に水理的に接続する手段と、コーヒーマシン１の動作サイクルの終了毎に、運搬ダクト５８内に残存する飲料の排出を可能にする手段と、を備えている。

ディスペンサー６２を、注入チャンバ５から離れた適切な位置に配置することによって、コーヒーマシン１の高さをよりコンパクト化することができる（既に、注入シリンダ４の平行移動軸の好適な傾斜により、コーヒーマシン全体の容量を、高さ、幅または深さにおいて抑えることが可能である）と同時に、異なる高さのカップ５９（エスプレッソ、カプチーノ用のカップ）のみならず様々な種類のコーヒー飲料を投入するための特殊な容器を置くための下部トレー１２５とディスペンサー６２の最適な距離を確保することができる。

運搬ダクト５８は、第一および第二可撓管６３および６４を有しており、それぞれの第一端部は、ブロック６５内に形成されたチャンバ６９を介して連通している。

ブロック６５は、第一および第二可撓管６３および６４の第一端部を支持しており、また、ブロック６５は、閉鎖ピストン３により支持されており、閉鎖ピストン３の側部に配置されている。

第一管６３の第二端部は、ディスペンサー６２に接続されており、第二管６４の第二端部は、連結要素１２６を介して、注入チャンバ５からの飲料の出口穴８３に接続されている。

コネクタ１２６は、キャリア９の厚さ方向に直接貫通して形成されている。

出口穴８３は、注入チャンバ４の側壁の下部に形成されている。

選択的な水理的接続手段は、排出ピストン２９の内部ダクト８４を備えているが、それは第一端部８５が排出ピストン２９の側面に開口し、第２端部８６が排出ピストン２９の前面に開口する。水理的接続手段は、注入シリンダ４の底に貫通して形成された、注入シリンダ４からの排出口９７を備えている。ダクト８４の第一端部８５は、排出ピストン２９が引き込まれた際に、出口穴８３と一致するように配置されている。

ダクト８４の第一端部８５の周囲、および出口穴８３の周囲には、水理的シールガスケット９０および９１がそれぞれ設けられている。

ダクト８４は、注入チャンバ５の内部圧力に反応する開放弁を有しており、ばね９２に抗して移動可能であるとともにばね９２より付勢される球状のシャッター８７を有している。

運搬ダクト５８内に残存する飲料の排出を許可する手段は、運搬ダクト５８の外部の空間に直接連通する穴６１のシャッター６０を有している。より詳細には、穴６１は、ブロック６５に含まれるチャンバ６９の壁の厚さ方向に貫通して形成されている。

シャッター６０および穴６１は、閉鎖ピストン３の軸１３に平行に配置されており、これに沿って、注入の際に穴６１を閉じる接触位置と、注入の後に運搬ダクト５８内に残存する飲料を重力により排出するために穴６１を開放する離間位置との間で移動可能である。

シャッター６０は、詳細には、ばね８８の介在および注入ユニット２の本体部１６の穴８９により拘束されている小型のピストンである。

コーヒーマシン１の動作の概略を下記に示す。

注入シリンダ４は、コーヒー粉末のローダー下方の初期位置にあり、その軸は、垂直方向に対して後方に若干傾斜していることが望ましい。

排出ピストン２９は、引き込まれた状態である。

注入シリンダ４へのコーヒー粉末の投入が終ると、モーター２２が起動し、雄ネジ２１を回転駆動することでナット２０をねじ２１に沿って平行移動させる。

キャリア９は、ナット２０に一体に固定されたスライダ１５に軸支されているが、注入シリンダ４の持ち上げを開始する。

上昇の初期において、突起２５は、回転カム２３の曲線部分に沿って動く。回転カム２３は、注入シリンダ４の軸１２が閉鎖ピストン３の軸１３と一致するまで、注入シリンダを回転させる。

また、注入シリンダ４がそのように回転することによって、注入シリンダ４に投入されたばかりのコーヒー粉末がある程度水平化される。

回転カム２３の残りの部分は直線であり、注入シリンダ４の平行移動軸１０に対して平行であるため、この時点からの上昇駆動は、注入シリンダ４と同じ角度方向で続行する。

注入シリンダ４が、閉鎖ピストン３と嵌合する。

注入シリンダ４の閉鎖ピストン３に対する接触圧力によって、支持および案内要素５５に沿った閉鎖ピストン３の軸方向の収縮力が発生する。

支持および案内要素５５に対する閉鎖ピストン３の動きは、注入するコーヒー粉末の適切な量を判断し、ボイラー５１から供給され閉鎖ピストン３を通る注入水のための注入チャンバ５の流入口を開口する。

注入シリンダ４はこの位置で停止され、排出ピストン２９は引き込まれた状態に維持され、ダクト８４の第一端部８５は出口穴８３と位置合わせされ、シャッター６０は穴６１を閉じる。その結果、ディスペンサー６２は、注入チャンバ５と連通する。

注入の際、注入チャンバ５内の注入圧力が、球状のシャッター８７がばね９２の反発に打ち勝って後方に移動するのに十分な値に達した場合、排出ピストン２９の内部ダクト８４が開放され、搬送ダクト５８に適切に流れ込む飲料がディスペンサー６２に達し、それがカップ５９へと供給される。

注入が終ると、モーター２２による逆回転により、注入シリンダ４の下降移動が開始する。

下降移動の初期において、シャッター６０は穴６１を開放し、運搬ダクト５８を外部空間と連通させる。一方、排出ピストン２９は注入シリンダ４に対して運動せず、排出ピストンの内部ダクト８４は運搬ダクト５８との水理的接続が維持される。この時点で第一可撓管６３内に存在する液体残渣がカップ５９に排出され、注入が完了する。

さらなる下降移動が終了すると、注入シリンダ４は閉鎖ピストン３から解放され、排出ピストン２９の内部ダクト８４と運搬ダクト５８との水理的接続が閉鎖されて運搬ダクト５８と排出口９７との水理的接続が開通されるまで、排出ピストン２９はその運動機構によって注入シリンダ４から引き出され、第二可撓管６４内に存在する液体残渣を、適切な容器１２７内に重力によって排出する。

使用済みのコーヒー粉末の滓の排出が終わって注入シリンダ４が最終的に下降移動する間には、再度、突起２５が回転カム２３の湾曲部分に沿って移動し、それにより注入シリンダ４がその軸１２が上部のローダーと一致するまで逆回転する。

コーヒーマシン１の動作の制御プロセスは、ボイラー５１から発散される熱エネルギーの少なくとも一部が回収され、少なくとも閉鎖ピストン３へ伝達され、コーヒーマシン１の次の動作サイクルの前の閉鎖ピストン３の予熱に使用されるという独自の特徴を持つ。

必要であれば、ボイラー５１からその作動中および作動後に発散される熱エネルギーにより熱せられた、ボイラー５１のカバージャケット１２０内に存在する空気が使用される。カバージャケット１２０は、開口部５４を介して、閉鎖ピストン３が存在する隣接する空間８と連通している。

具体的には、マシンの次の動作サイクルの最初に注入シリンダ４の予熱を行うために、残存する熱エネルギーを注入シリンダ４にも運ぶことができる。これは、例えば、動作サイクルの終了後に、注入シリンダ４の下降移動がすぐに開始されるのではなく、コーヒーマシンの次の動作サイクルの実行が指示された場合のみ開始されることで実現される。

このような構成のコーヒーマシンには多くの修正及び変更を加えることができ、それらはすべて本発明の態様に含まれ、さらに、すべての部品は、技術的に等価である部材に置き換えることができる。

実際には、使用される素材および寸法は、この技術分野の特殊な要求および状態に応じて如何なるものでもよい。

Claims (14)

1. 注入シリンダが注入チャンバを形成するための閉鎖ピストンと嵌合される位置と、コーヒー粉末を投入するため前記閉鎖ピストンから解放された位置との間で可逆的に移動するための空間を区画するシェルにより形成される本体部と、
   前記閉鎖ピストンの軸と平行な平行移動軸に沿って平行移動可能であって前記平行移動軸と直交する回転軸を有するキャリアにより強固に支持されている前記注入シリンダと、
   前記シェルの窓から前記注入シリンダを取り外すために、前記注入シリンダおよび前記キャリアを着脱可能に接続する手段と、
   前記コーヒー粉末の前記投入を行うために前記注入シリンダの軸が前記平行移動軸を横切るように向けられた第一角度位置と、前記注入シリンダの軸が前記平行移動軸に対して平行に向けられた第二角度位置との間の、前記回転軸を中心に前記キャリアに設けられた回転手段と、
   を有する注入ユニットを備えるコーヒーマシンであって、
   前記シェルの外側には、前記閉鎖ピストンとの前記嵌合位置を達成するために、前記キャリアが前記平行移動軸に沿って平行移動するための平行移動手段が設けられ、
   前記シェルは、前記コーヒーマシンのボディおよび他の部品を支持する、前記コーヒーマシンのケーシングを直接形成することを特徴とするコーヒーマシン。
2. 前記閉鎖ピストンの軸は、水平方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のコーヒーマシン。
3. 前記シェルは、互いに関連する第一および第二ハーフシェルから形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーヒーマシン。
4. 前記シェルは、単一の部材により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーヒーマシン。
5. 前記注入チャンバで製造された飲料をリモートディスペンサーに運搬する運搬ダクトと、
   前記運搬ダクトを前記注入チャンバまたは排出路に選択的に水理的に接続する手段と、
   前記コーヒーマシンの動作サイクルの終了毎に、前記運搬ダクト内に残存する飲料の排出を許可する手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコーヒーマシン。
6. 前記閉鎖ピストンは、固定された案内および支持要素に取り付けられており、注入チャンバへの注入水の注入口を開放する位置と、前記注入口を開放しない位置との間を前記支持および案内要素に沿って、自身の軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコーヒーマシン。
7. 前記運搬ダクトは、第一および第二可撓管を有しており、
   それぞれの第一端部は、ブロック内に形成されたチャンバを介して連通しており、
   前記ブロックは、前記第一および第二可撓管の第一端部を支持しており、また、閉鎖ピストンにより支持されており、閉鎖ピストンの側部に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のコーヒーマシン。
8. 前記第一可撓管の第二端部は、前記ディスペンサーに接続されており、
   前記第二可撓管の第二端部は、連結要素を介して、前記注入チャンバの飲料の出口穴に接続されており、
   前記連結要素は、前記キャリアのボディに直接貫通して形成されていることを特徴とする請求項７に記載のコーヒーマシン。
9. 前記選択的に水理的に接続する手段は、
   前記注入シリンダの底に貫通して形成された、前記注入シリンダからの排出口と、
   前記注入シリンダに収納された排出ピストンの内部ダクト
   を備えており、
   前記内部ダクトは、前記排出ピストンの側面の第一端部または前記排出ピストンの前面の第二端部において開口していることを特徴とする請求項５に記載のコーヒーマシン。
10. 前記排出を許可する手段は、前記運搬ダクトの周りの空間と直接連通する穴のシャッターからなることを特徴とする請求項５に記載のコーヒーマシン。
11. 前記周りの空間と直接連通する穴は、前記運搬ダクトのブロックに形成された前記チャンバの壁の厚さ方向に貫通して存在することを特徴とする請求項１０に記載のコーヒーマシン。
12. 前記平行移動手段は、前記平行移動軸と平行に配置された雄ネジに組み込まれた、前記本体部に支持されたモーターによって駆動可能な雌ネジを有していることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のコーヒーマシン。
13. 前記雌ネジは、回転ピンを有しており、前記本体部の第一側壁に形成され前記平行移動軸に平行して延在するスライドスルースロットに沿って配置された前記キャリアの取り付け部に係合されていることを特徴とする請求項１２に記載のコーヒーマシン。
14. 前記回転手段は、前記注入シリンダを回転させるためのカムを有しており、前記キャリアまたは前記排出ピストンの柄により突起が係合されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のコーヒーマシン。

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